Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДА-4А
Общие сведения
Четырехфазный шаговый электродвигатель ШДА-4А предназначен для обработки дискретных угловых перемещений при переключении его обмоток, осуществляемом специальным электронным коммутирующим устройством.
Двигатель предназначен для внутригосударственных поставок и для поставок на экспорт.
Структура условного обозначения
ШДА-4А:
ШДА - шаговый двигатель с активным ротором;
4 - условное обозначение габарита;
А - модификация исполнения.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха при эксплуатации от минус 10 до 50°С.
Верхнее значение относительной влажности воздуха в течение 48 ч - (95±3)% при температуре (20±5)°С.
Пониженное атмосферное давление в течение 10 мин - 0,133 Па (10-3 мм рт.ст.).
Допускается пребывание двигателя в нерабочем состоянии при температуре не ниже минус 50°С. После пребывания двигателя при температуре ниже минус 10°С время нахождения его при температуре от минус 10 до 50°С перед включением должно быть не менее 2 ч.
Двигатель выдерживает воздействие вибрационных нагрузок в диапазоне частот от 50 до 2000 Гц с ускорением от 98,1 до 490,5 м·с-2 (от 10 до 50 g) в течение 5 мин.
Ускорение вибрационных нагрузок изменяется по линейному закону.
Номинальным режимом работы считается продолжительная работа в режиме дискретного вращения при номинальном напряжении питания, номинальном вращающем моменте и номинальном моменте инерции нагрузки.
Двигатель допускает также работу в режиме фиксированной стоянки под током в течение 2 ч при напряжении не выше 12,5 В или в течение 30 мин при номинальном напряжении с последующим полным охлаждением.
Конструктивное исполнение по способу монтажа - IМ3081 в соответствии с ГОСТ 2479-79.
Рабочее положение в пространстве произвольное.
Сопротивление изоляции электрически не связанных между собой обмоток и других токоведущих цепей относительно друг друга и раздельно относительно корпуса составляет не менее:
50 МОм при нормальных климатических условиях в практически холодном состоянии двигателя при поставке.
2 МОм во всех условиях в процессе эксплуатации и хранения.
Изоляция электрических цепей относительно корпуса двигателя в нормальных климатических условиях выдерживает без пробоя и перекрытия воздействие испытательного напряжения 500 В (действующее значение), а изоляция электрически не связанных между собой цепей - 300 В (действующее значение) переменного тока с частотой 50 Гц.
Двигатель соответствует требованиям технических условий ИЖБК 521.374.015 ТУ.
Условия транспортирования в упаковке предприятия-изготовителя в части воздействия механических факторов соответствуют условиям С по ГОСТ 23216-73, в части воздействия климатических факторов - таким же, как условия хранения 5 по ГОСТ 15150-69.
Условия хранения двигателя соответствуют условиям I (отапливаемое хранилище) и условиям 5 (навесы в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом) по ГОСТ 15150-69.
В процессе хранения допускается коррозия элементов двигателя, если она не нарушает параметры двигателя.
Эксплуатацию двигателя следует проводить в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
Изготовитель гарантирует качество двигателя при соблюдении режимов работы и условий эксплуатации, правил хранения и транспортирования. ИЖБК.521.374.015 ТУ
Технические характеристики
Напряжение питания, В - 14±2 Номинальный вращающий момент, Н·м - 0,0588 Номинальный момент инерции нагрузки, кг·м2 - 0,0343·10-4 Номинальная приемистость, шаг·с-1, не менее - 50 Номинальный шаг,...° - 22,5 Потребляемый ток при частоте отработки шагов 50 шаг·с-1, А, не более - 3,0 Статическая погрешность отработки шагов при холостом ходе, %, не более - 10 Максимальная приемистость, шаг·с-1 - 150 Момент инерции ротора двигателя, кг·м2 - 0,0243·10-4 Сопротивление обмотки постоянному току, приведенное к температуре 20°С, Ом - 9,8-11,5 Индуктивность обмотки, мГн - 12 Масса двигателя, кг, не более - 0,57
Примечания: 1. Под напряжением питания понимают напряжение на выводах двигателя, находящегося в состоянии фиксированной стоянки под током.
2. Под потребляемым током понимают среднее значение тока, протекающего в общем проводе, образованном соединением выводов 2 и 5 в соответствии с рис. 1.
Минимальная наработка двигателя при частоте отработки шагов 50 шаг·с-1 - 1000 ч, в том числе 100 ч при температуре окружающей среды 50°С.
Срок службы двигателя - 8 лет.
Срок сохраняемости двигателя при хранении в отапливаемом хранилище - 8 лет, в том числе:
в упаковке предприятия-изготовителя - не более 1 года;
вмонтированным в аппаратуру объекта - не более 8 лет.
В пределах срока сохраняемости допускается хранение двигателя вмонтированным в аппаратуру защищенного объекта под навесом не более 1 года.
Гарантийная наработка в пределах гарантийного срока эксплуатации - 1000 ч.
Гарантийный срок эксплуатации двигателя - 8 лет.
Гарантийный срок хранения - 8 лет.
Конструкция и принцип действия
Двигатель четырехфазный, одностаторный, с постоянными магнитами на роторе, реверсивный.
Управление двигателя осуществляется от электронного коммутирующего устройства по четырехтактной системе коммутации.
Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя к электронному коммутирующему устройству представлена на рис. 1.
Принципиальная электрическая схема подключения электродвигателя
ШДА-4А к электронному коммутирующему устройству:
S - электронное коммутирующее устройство;
М - двигатель;
G - генератор импульсов;
рА - амперметр;
pV- вольтметр
Двигатель имеет активный (с возбуждением от постоянных магнитов) ротор и статор с четырьмя обмотками управления.
В режиме фиксированной стоянки под током в каждый момент времени находятся под напряжением две обмотки управления.
Образующееся при этом магнитное поле удерживает активный ротор в определенном положении.
В режиме дискретного вращения осуществляется коммутация обмоток фаз статора в последовательности, указанной на рис. 2. При этом происходит дискретное перемещение магнитного поля статора, что приводит к дискретному повороту ротора с единичным шагом 22,5°.
Форма импульсов напряжения:
U - напряжение питания;
t - время;
a - длительность фронта импульса, a Ј0,05 Т;
в - временной сдвиг между импульсами, в/T = 0,25±0,05;
t1 - длительность импульса напряжения в обмотке фазы, t1/T = 0,5±0,07;
T - период импульсов напряжения в обмотке фазы
Направление вращения - правое со стороны выхода вала при чередовании импульсов напряжения, указанном на рис. 2.
Для изменения направления вращения вала последовательность чередования импульсов напряжения, подаваемых на выводы обмоток, должна быть 4,5-3,2; 3,2-6,5; 6,5-1,2; 1,2-4,5 и т.д.
Общий вид двигателя представлен на рис. 3. Статор двигателя состоит из магнитопровода с четырехфазной обмоткой. Магнитопровод набран из листов магнитомягкого материала толщиной 0,35 мм. Обмотка выполнена медным проводом круглого сечения и уложена в шестнадцати изолированных пазах магнитопровода.
Общий вид электродвигателей ШДА-4А:
1, 2 - винты;
3 - фланец;
4 - вал;
5 - магнит;
6 - магнитопровод;
7 - корпус;
8 - обмотка;
9 - щит;
10 - втулка;
11 - бирка;
12 - вывод;
13 - защитная прокладка;
14, 16 - подшипники;
15 - защитная трубка
Выводы от обмотки, выполненные проводом сечением 0,12 мм2 каждый, выходят через изолирующую втулку. На каждый из выводов надета бирка с соответствующей маркировкой.
Корпус и щит выполнены из немагнитного материала.
Статор впрессован в корпус. Для исключения перемещения статора в корпусе на магнитопроводе выполнена лыска, а в корпусе - отверстие. Лыску и отверстие при сборке совмещают и заливают клеем.
Ротор двигателя типа "звездочка" имеет восемь магнитных полюсов.
Магнитная система ротора состоит из постоянного магнита, опрессованного термореактивным прессматериалом вместе с валом.
Вал изготовлен из стали, обладающей повышенной коррозийной стойкостью.
Ротор вращается в двух шариковых радиальных однорядных подшипниках. На вал подшипники насажены до упора в заплечики. Наружные обоймы подшипников установлены в гнездах щита и корпусе.
Подшипник, установленный в корпусе, прижат с внутренней стороны фланцем с помощью трех винтов.
Щит к корпусу крепится винтами.
На выступающий конец вала двигателя нанесена консервационная смазка и надета защитная трубка. Защитная прокладка предохраняет от попадания консервационной смазки во внутрь двигателя.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры представлены на рис. 4.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры
электродвигателя ШДА-4А:
ЦМ - центр тяжести.
Координаты центра тяжести указаны ориентировочно ¬
В комплект поставки входят двигатель и паспорт.
Техническое описание и инструкция по эксплуатации поставляются потребителю по заказу в одном экземпляре с первой партией двигателей.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
